Умножитель частоты следования импульсов Советский патент 1982 года по МПК G06F7/52 

1

Изобретение относится к Ыз1числйтельиой технике, может быть использовано при преобразовании частоты в измери тельных устройствах и кнфранизких частот.

По основному авт. св. Ns 5О3238, язвестеи умножитель частоты следования импульсов, содержащий генератор опор- вой частоты и последовательно соединенные суммирующий счетчик импульсов, ю блок записи, регистр, блок переноса, вычитающий счетчик импульсов, формирователь импульсов, блок дифференцирслэания я распределения , управляющий триггер, вспомогательный счетчик импульсов, блок is фиксации нуля, два ключа и дополнительный мюрный генератор, выход которого через ключи соединен со счетными входами суммирующего и вспомогательного счетчиков импульсов и с выходами триртгера управления, один из входов которого подключен к выходу вспгалогательного счетчика импульсов, а второй - к упра ляюошм входам блока записи и к одному

из выходов блока дифференцирования и распределения, второй выход которого подключен к шине сброса суммирующего счетчика импульссяа, вход - к ш 1ходу формирователя импульсов, при этом входы блока фиксации нуля подключены к выходам вычитающего счетчика импульсов, а выход - к управляющему входу блока переноса 11Недостатком известного устройства является низкая точность умножетжя, обусловленная тем, что при равной нул1о или меньшей предельно допустимой входной частоте импульсов на выходе сохраняются паразитные импульсы.

11ель изобретения - повыщение точг ности умножения.

С этой целью в умножитель частоты, содержащий генератор опорной частоты и последовательно соединенные суммярующий счетчик импульсов, блок записи, регистр, блок переноса, вычитающий сче1 чик импульсов, формирователь импульсов, блок дифференцт ювания и распределення, 394 управляющий триггер, вспомогательный счетчик ик-нтульсов, блок фиксации нуля, два ключа и дополнительный опорный генератор, выход которого через ключи сое динен со счетными входами суммирующего и вспомогательного счетчиков импульсов и с выходами триггера управления, один из входов которого подключен к выходу вспомогательного счетчика и шyльсов, а второй - к управляющим входам блока записи и к одному из выходов блока аифферен1гарова}гая и распределения, второй выход которого подключен к шине сброса cy миpyющeгo счетчика импульсов - к выходу формирователя импульсов, при этом входы блока фиксации нуля подключены к выходам вычитающего счетчика импульсов, а выход - к управляющему входу блока переноса, введены третий и ч:етвертый ключи и первый и второй триггеры, первые входы двух последних из ;Которых соединены с дополнительным вых дом суммирующего счетчика импульсов, вторые входы - с выxoдa IИ соответственно третьего ключа и вспомогательного счетчика импу;льсов, а выходы - с первыми входами соответственно четвертого и третьего .ключей, вторые входы которых соединены соответственно с выходом бпо- ка фиксации нуля и вторым входом триг- гера управления. Ма ф1сг. 1 представлена структурная схема умножителя частоты следова гия импульсов, на фиг. 2 - временные диаг раммы, поясняющие его работу. Умножитель частоты следования го/шул сов содержит генератор 1 опорной частоты суммирующий счетчик 2 импульсов, блок 3 записи, регистр 4, блок 5 переноса, вычитающий счетчик. 6 импульсов, блок 7 фтжсааии нуля, формирователь 8 импульсов, блок 9 дифференцирования и распределения, триггер 10 управления, вспомогательный счетчик 11 импульсов, ключи 12-15, дополнительный опорный генератор 16, триггеры 17 и 18. Умножитель частоты работает следующим образом. Входной сигнал с частотой F (фиг, 2 а) поступает на в;;од формирователя 8, который формирует из него после довательность коротких гфямоугольных импульсов (фиг. 26) длительностью f с периодом Tgj. Блок 9 из каждого импульса форМ1фует пару импульсов (фиг, 2 В, 1 ), сдвинутых во времени на ве/шчину и , первый из этих импульсов (фиг. 2б) поступает на управляющие входы блока 3 и один Vi3 входов триггера 10 44 для перевода числа предьщущего измерения из счетчика 2 в регистр 4 и одновременной установки триггера 10 в такое состояние (фиг. 2Э ), при котором ключ 13 открывается, а ключ 12 закрывается. Второй импульс с выхода блока 9 (фиг-. 2 t) сбрасывает показания счетчика 2 и записывает в него исходное число, равное емкости счетчика 11. Импульсы с выхода генератора 16с частотой F через открытый ключ 13 поступают на счетный вход счетчика 11. При заполнении счетчика 11 на его выходе появляется импульс переполнения (фиг. 2е), который возвращает триггер 10 в пшожениё, при котором ключ 12 закрывается, а ключ 12 открывается. Импульсы генератора 16 начинают поступать на счетный, вход счетчика 2, в котором уже записано исходное число, равное емкости счетчика 11, и счетчик 2 заполняется или до поступления следующего импульса с выхода формирователя 8. Число импульсов, записанное в счетчике 2 за период входного сигнала, равно av : Импульсы с выхода генератора 1 с частоттой Р(2 непрерывно поступают на счетный вход счетчика 6, который списывает ранее записанное в него из регистра 4 число Q . Когда число описано, на выходе блока 7 появляется импульс, который поступает на управляющий вход блока 5 для записи нового числа в счетчик 6 и одновременно через ключ 15 1щет на выход умножителя. Частота импульсов на выходе умножителя определяется выражетгаем - Ч ЬЫк откуда коэффициент умножения К представляет особой пелое или дробное число -. уменьшении чactoты входного сиг нала до значения меньшего Fgv мокс) или его отсутствии суммирующий счетчик переполняется, в результате на его выходе появляется импульс (фиг, 2 , ), который устанавливает триггеры 17 и 18 в состояние (фиг, 2 J ,и ), при котором ключи 15 и 16 закрываются и импульсы на выход умножителя не поступают. Каждый последующий импульс входного сих нала вновь запускает счетчик 11,. импульсами с выхода, которого (фиг, 2е ) триггер 18 возвращается в исходное соетояние (фиг. 2з ), открывая ключ 14. Если частота входного сигнала остается меньшей Ро rgj мин ° суммирующий счет чик 2 переполняется раньше, чем nocTy;:;- пит следующий- импульс входного сигнала В результате триггер 18 вновь закрывает ключ 14 и триггер 17 и ключ 15 остаются в неизменном состоянии. При увеличении частоты входного сигнала импульсы переполнения на выходе счетчика 2 не появляются и первым же импульсом с выхода блока 9 (фиг. 2 В ) через открытый ключ 14 триггер 17 устанавливается в состояние, при которам открывается ключ 16 и импульсы умножителя поступают на выход устройства (фиг. 2 к). Использование дополнительно двух тркп геров и двух ключей позволяет повысить точность устройства, так как в этом случае импульсы на выходе умножителя частоты появляются только при наличии входного сигнала, причем, следующего с частотой не меньшей, .чем минталально возможная для данного умножителя и определяемая емкостью пересчетных ус- ройств. Формулаизобретения Умножитель частоты следования импулв сов по авт. св. № 5О3238, о т л и чаюшийся тем, что, с целью повышения точности умножения, в него введены третий и четвертый ключи и первый и второй триггеры, первые оды дву последних из которы соединены с дополнительным выходом суммирующего счетчика импупьсйэв, вторые входы - с выходами соответственно третьего ключа и вспсжлогательного счетчика импульсов, а выходы - .с первыми входами соответственно четвертого и третьего ключей, вторьв входы которых соединены соответственно с выходом блока фиксашш нуля и вторым входом трипгера управления, Источники шхформасгав, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 503238, кл. ft Об F 7/52, 28.О6.74.